一種生活垃圾及生化污泥的資源化處理方法技術

本發明專利技術公布了一種生活垃圾及生化污泥的資源化處理方法，其特征在是包括垃圾分選、污泥干化、低溫干餾、熔融焚燒、油氣分離凈化和煙氣處理，具體步驟如下：1）將生活垃圾送入垃圾分選工序，分選出可用燃料；將生化污泥送入污泥干化工序，產生干化污泥；2）將可用燃料和干化污泥送入低溫干餾工序，產生干餾油氣和干餾殘渣；3）將干餾油氣和干餾殘渣送入進油氣分離凈化和熔融焚燒工序，分離出焦油和玻璃態固體殘渣；4）熔融焚燒工序產生的煙氣經煙氣處理工序處理后高空排放。本發明專利技術有利于解決垃圾和污泥焚燒產生二噁英污染的難題，有利于生活垃圾和生化污泥的資源化利用，減少垃圾分類的難度，便于工業化應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于將生活垃圾和生化污泥進行處理的方法，具體地說，涉及。
技術介紹
隨著人口的增長、城市化的進展和城市規模的擴大，我國的城市垃圾產生量也日漸增多，不僅嚴重危害了環境，也占用了大量的土地資源，有些城市甚至造成了垃圾圍城的局面。據全國668個城市統計，目前全國I年產生的生活垃圾已達1. 5億t，人均垃圾產生量在450 500kg左右，并且還在以每年8% 9%的增長率不斷增加。生活垃圾經過適當壓縮后，密度約為O. 8t/m3,因此，1. 5億噸生活垃圾相當于1. 875億立方米。此外隨著城鎮污水處理水平的提高，相應的生化污泥的處理越來越成為一個難題。目前世界上工程應用最廣泛并行之有效的生化垃圾和生化污泥處理方法主要有衛生填埋、焚燒、堆肥三種。衛生填埋是一種固態殘余物的最終處理方式，是一種必不可少的處置方式。但衛生填埋最大的問題是場地選擇困難，填埋場封場后再尋找合適的填埋場地更是越來越難，遠離城市的填埋場將增加更多的運輸費用。另外，隨著填埋處置標準的提高，衛生填埋法的處理成本也會越來越高；垃圾填埋場也帶來了很多不利因素，填埋場的利用容積減少，沼氣產氣率降低，滲濾液成分復雜且難于處理，由于工程實施不可預見因素而導致填埋處置的效果達不到設計要求，從而造成周圍環境的二次污染。焚燒處理可使垃圾減少容積，減量化較徹底、處理速度快，在環境保護和生態化建設中發揮著重要的作用，但是由于我國垃圾的熱值較低，導致焚燒處理投資和運行費用大，我國在建和已建的垃圾焚燒廠很多都需要借助潑油燃燒和加碳燃燒才可燃燒。在焚燒技術和工藝中，仍有許多問題需要解決，比如有提高焚燒效果，使燃燒更加充分，減少生活垃圾焚燒過程中污染物的生成量；研究、開發經濟有效的NOx、重金屬及有機類污染物的凈化技術和工藝，尤其是加強對二噁英的處理和避免二噁英的產生；灰渣處理后衛生填埋。但垃圾焚燒還有一個衍生的優點就是可以將附近污水廠的生化污泥(干化后)一并加入焚燒爐進行處理，這樣就有同一地區的污水廠的污泥處理找到了新的出路。堆肥是依靠自然界廣泛存在的細菌、放線菌、真菌等微生物的代謝活動來降解垃圾中的有機物質，使之穩定化的過程。微生物的生長繁殖受到下列多種因素的影響垃圾中有機物質的含量、含水率、通風供氧情況、翻拌要求、碳氮比(根據需要添加有機肥)、堆肥溫度、PH值以及自然氣候條件等。有效地促進和控制堆肥過程中微生物的正常繁衍是整個堆肥處理技術的核心。近年來，我國各級政府逐漸重視城市生活垃圾和生化污泥的處理，環保界從垃圾和污泥處理的工藝和設備，以及最終處理的模式也在不斷摸索。隨著科學技術的發展，垃圾和污泥無害化、減量化、資源化技術日益增多，在保證項目社會效益和環境效益的前提下，尋求資源的綜合回收利用將是生活垃圾和生化污泥處理的最佳途徑。為此，專利申請號為98104732. 7的中國專利公開了一種在煤中添加廢塑料，在氮氣或焦爐干餾油氣氣氛下共熱解或共焦化以增加焦油收率和減少水分的方法。該方法處理溫度為650°C，屬于低溫處理工藝，但沒有考慮廢塑料收集、加工和廢塑料在高溫焦爐中焦化處理等工藝系統，不適合于大規模應用。專利號為JP2001187406、JP2001323280、JP2001139952、JP2001123180、JP2002012876的日本專利公開了一系列利用焦爐處理廢塑料和將廢塑料與煤混合煉焦的技術，但該系列方法中涉及到從城市生活垃圾中提煉廢塑料作為煉焦爐與煤共焦化的原料的情況時，必須經過十分嚴格和復雜的分選和加工過程，最終只能利用垃圾中的廢塑料作原料，因此也不適用于大規模應用。專利公開號為CN1465655A的中國專利公開了一種城市生活垃圾高溫干餾處理方法，利用傳統煉焦裝置、焦油回收裝置和干餾油氣凈化回收裝置實現生活垃圾中有機輕質組分的高溫干餾處理，但該方法要摻入一定比例的煤，因此在工業化應用上存在局限性。專利號為200510085232. 2的中國專利公開了一種高溫干餾的垃圾焚燒爐及其焚燒工藝，將生活垃圾裝入焚燒車，然后焚燒車在閉合行車軌道上分別進入烘干區、干餾燃燒區和燃燼區，完成高溫干餾過程，但由于我國垃圾成分復雜、水分含量高的特點，該技術產生的碳化物品質不佳，且需要補充一定的燃料，因此工業化應用存在一定問題。專利公開號為CN102061181A的中國專利公開了一種無焚燒的低溫干餾垃圾炭化爐及其中和利用技術，將垃圾直接進入傾斜爐體的炭化爐干餾，但鑒于我國垃圾成分復雜、水分含量高的特點，該技術的工業化應用也將面臨一系列問題。綜上所述，我國生活垃圾成分復雜，水分含量高，將成為生活垃圾干餾資源化的重要障礙，而生化污泥的干餾資源化和干餾殘渣綜合利用還基本是空白。
技術實現思路
針對我國生活垃圾成分復雜、水分含量高的特點，結合生化污泥干餾資源化和干餾殘渣綜合利用基本空白的現狀，采取一種以“低溫干餾”和“熔融焚燒”為核心工藝的生活垃圾和生化污泥綜合處理方法，實現其中有用成分的充分資源化利用，及整個過程物料的無害化和減量化處理，并產生明顯的經濟效益和環境效益，以滿足工業化推廣應用的要求。為解決上述問題，本專利技術所采用的技術方案是，其特征在于包括垃圾分選、污泥干化、低溫干餾、熔融焚燒、油氣分離凈化和煙氣處理六個工序；具體步驟如下I)、將生活垃圾送入到垃圾分選工序，分選出可用燃料，將生化污泥送入到污泥干化工序，產生的干化污泥；2)、將可用燃料和干化污泥送入到低溫干餾工序，產生干餾油氣和干餾殘渣；3)、將干餾油氣和干餾殘渣分別送入到進油氣分離凈化和熔融焚燒工序；油氣分離凈化工序分離出焦油，作為最終產品外運銷售；熔融焚燒工序產生玻璃態固體殘渣，外運作為建材原料；4)、熔融焚燒工序產生的煙氣經過煙氣處理工序處理后，高空排放。進一步地說所述垃圾分選工序是將生活垃圾分為可用燃料、無機雜質、有機質和金屬四大部分，其中可用燃料在進入到低溫干餾工序時的含水率在109Γ30%，無機雜質可以外運做填埋處理，有機質可以外運做堆肥處理，金屬可以外運作為產品銷售。更進一步地說所述污泥干化工序所用的熱源為熔融焚燒工序產生的熱能；進入到低溫干餾工序的干化污泥含水率為10% 30%。更進一步地說所述低溫干餾工序是將可用燃料和干化污泥在100°C飛00°C條件下，隔絕空氣加熱 O. 5h lh，其中在 IOO0C 150°C、150°C 250°C>250°C 350°C和 350°C 500°C溫度區間的停留時間分別控制在O. lh 0. 25h、0. lh 0. 15h、0. lh 0. 2h、0. 2h 0. 4h。 所述低溫干餾工序所用的燃料為油氣分離凈化工序產生的干餾油氣。更進一步地說所述熔融焚燒工序是將干餾殘渣在110(TC 1450°C條件下充分燃燒，產生的廢氣由廢熱鍋爐產生蒸汽，蒸汽供污泥干化工序使用，最后廢氣經煙氣處理工序后高空排放。更進一步地說所述油氣分離凈化工序是將干餾油氣先后經過水洗冷卻、油水分離、間接冷卻、電捕焦油、除氨和脫硫工序，分離出焦油、污水和干餾油氣三部分，其中焦油作為產品外銷，污水經處理后回用或外排，干餾油氣供低溫干餾工序做燃料。由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，本專利技術的技術優勢是( I)有利于解決垃圾和污泥焚燒產生二噁英污染的難題。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種生活垃圾及生化污泥的資源化處理方法，其特征在于：包括垃圾分選、污泥干化、低溫干餾、熔融焚燒、油氣分離凈化和煙氣處理六個工序；具體步驟如下：1）、將生活垃圾送入到垃圾分選工序，分選出可用燃料，將生化污泥送入到污泥干化工序，產生的干化污泥；2）、將可用燃料和干化污泥送入到低溫干餾工序，產生干餾油氣和干餾殘渣；3）、將干餾油氣和干餾殘渣分別送入到進油氣分離凈化和熔融焚燒工序；油氣分離凈化工序分離出焦油，作為最終產品外運銷售；熔融焚燒工序產生玻璃態固體殘渣，外運作為建材原料；4）、熔融焚燒工序產生的煙氣經過煙氣處理工序處理后，高空排放。

【技術特征摘要】
1.一種生活垃圾及生化污泥的資源化處理方法，其特征在于包括垃圾分選、污泥干化、低溫干餾、熔融焚燒、油氣分離凈化和煙氣處理六個工序；具體步驟如下1)、將生活垃圾送入到垃圾分選工序，分選出可用燃料，將生化污泥送入到污泥干化工序，產生的干化污泥；2)、將可用燃料和干化污泥送入到低溫干餾工序，產生干餾油氣和干餾殘渣；3)、將干餾油氣和干餾殘渣分別送入到進油氣分離凈化和熔融焚燒工序；油氣分離凈化工序分離出焦油，作為最終產品外運銷售；熔融焚燒工序產生玻璃態固體殘渣，外運作為建材原料；4)、熔融焚燒工序產生的煙氣經過煙氣處理工序處理后，高空排放。2.根據權利要求1所述的生活垃圾及生化污泥的資源化處理方法，其特征在于所述垃圾分選工序是將生活垃圾分為可用燃料、無機雜質、有機質和金屬四大部分，其中可用燃料在進入到低溫干餾工序時的含水率在109Γ30%，無機雜質可以外運做填埋處理，有機質可以外運做堆肥處理，金屬可以外運作為產品銷售。3.根據權利要求1所述的生活垃圾及生化污泥的資源化處理方法，其特征在于所述污泥干化工序所用的熱源為熔融焚燒工序產生的熱能；進入到低溫干餾工序的干化污泥含水率為10% 30%。4.根據權利要求1所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曲福堂，
申請(專利權)人：北京華福環境工程科技有限公司，
類型：發明
國別省市：